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甘肃酒钢热电厂高压旋膜除氧器 改造分析
来源: | 作者:chuyangqi01 | 发布时间: 2017-01-30 | 968 次浏览 | 分享到:

一、现状分析
甘肃酒钢热电厂现投运的高压除氧器系由连云港市新海机械厂于1994年在原喷雾填料式基础上改造完成的旋膜式除氧器。该类型除氧器技术在当时较为先进,但随着时间的推移,旋膜式除氧器渐渐体现出严重的不足,具体表现在:
1、旋膜管因采用碳钢管,耐腐蚀及耐磨性较差;
2、旋膜孔的角度及分布不合理,致使旋膜状态不理想;
3、填料层采用丝网或‘Ω’型,这两种填料均容易脱落,损害出水泵等其他设备。
针对上述问题,我厂技术部门经过认真研究,拟定对酒钢热电厂现有的除氧器技改为本厂设计生产的新型水膜式(旋膜改进型)除氧器。
二、类型对比
1、总述
新型旋膜改进型除氧器(以下简称为新型除氧器)安装型式为:水箱卧式、除氧头立式,相互联接为现场焊接。新型除氧器是我厂开发研制成功的最新型热力除氧器,曾荣获电力部首届新技术、新产品暨科技攻关成果创新奖,被列为电力部重点推广应用产品。本产品与喷雾填料式、旋膜式除氧器有本质不同,特别是2002年的再次改进以后,产品性能更趋完美,出水溶氧合格率已达100%,在设计状态下运行时,高压除氧器可控制在5μg/L以下,低压控制在10μg/L以下.
新型除氧器的传热、传质方式与已有的淋水盘式、雾化式、旋膜式不同,它是将以上三种形式的传热、传质方式结合为一体的传热传质方式。它具有很高的传热效率及除氧能力。
2、老式除氧器工作方式
旋膜式除氧器给水经过膜孔起膜后沿管口向下喷出,从除氧头下部上升的加热蒸汽与之交汇形成热交换区,瞬间停留后的膜化水(实为雾化)下落在Ω形填料上再行加热,最后水落到下部水箱,完成热交换过程。因旋膜式除氧器的换热主要是在膜管下端出口500mm处,此段除氧水实为雾化状态,所以上段除氧效率与喷雾式基本接近。Ω环填料层作为除氧水深度除氧区,因“Ω”填料的分散及易变形特点,使其在运行一段时间后,往往从淋水孔脱落至水箱,或变形后紧压成块状,行成水阻,影响水流下落,从而大大减小除氧头出力。旋膜式除氧器的这些缺点使其在运行初期虽然能达到国家部颁的除氧要求,但在随着时间的推移,填料层出现问题以后,出水即出现不合格情况,有的甚至超标达三倍以上。
3、新型水膜式除氧器工作原理
新型除氧器是喷雾式、旋膜式的更新换代产品,它结合各种除氧器的优点并进行深层优化设计而成。首先改排汽挡水板为高效汽水分离器,使排汽带水及热损失大大减少排汽量控制在0.5‰以下,(喷雾为3‰,旋膜式1‰)。高效起膜器是在原旋膜除氧器基础上将单纯的旋膜管改为给水预热器,上层为水室,下层为汽室。水室的水经由切向膜孔射入管壁,水流在沿管壁高速下旋过程中与汽室沿管壁上旋的汽流逆流交汇换热,此换热段为新型水膜式除氧器的第一级,即预热段,热交换的80%在此段进行。同时,改原来的碳钢起膜管为不锈钢管(1Cr18Ni9Ti),并且该进了旋膜孔的布置角度,大大提高了给水的旋膜效果。除氧水经管壁预热后下旋至膜管出口的特殊设计使除氧水继续膜裙化喷出,与二次加热蒸汽混合,此段为第二级加热段、除氧水饱和段。在此段,水已接近或达到饱和状态,溶解于水中的氧气及其它游离气体从处于沸腾状态的水中溢出,经此段含氧量通常已接近15μg/L左右。起膜器下部另设计有淋水篦层,给水经此层进行再分配,并进一步除氧。高效规整填料(波纹型)不仅具有极高的传热效率,还具有使用寿命长、耐高温不变形、不脱落等优点,给水在此段进行深度除氧,落入水箱时,含氧量已达到7μg/L。新型除氧器底部的再沸腾(辅助加热)装置不仅可作机组启动时水箱预热装置,同时因其合理设计,可达到加热均匀,无振动。正常运行时可连续开启,起到辅助除氧效果。
新型除氧器的五级除氧原理,严格保证了设备正常运行时的高除氧效率,溶氧量达5μg/L以下,远低于国家标准7μg/L(指高压除氧器);同时除氧空间的富裕量使除氧器能够大幅度的超负荷运行(通常设计值在额定出力的50%,也可按要求另行设计),或低温(低压)进水运行(即全补水状态运行)。
新型除氧器在市场上运行已近十年,改造厂家达百余台,运行的设备有500余台套,被公认为淋水盘式、喷雾式、旋膜式除氧器的更新换代产品。
4、新型水膜式除氧器主要特点
运行稳定,除氧效率高,对负荷变化适应性能好,在较短时间内(一般在半小时左右)给水溶氧即可达到我国锅炉水汽质量标准(高压7μg/L,低压15μg/L)以内。
另对水质、水温要求不苛刻,超出力50%左右运行溶解氧也不会超标等优越性能。
5、使用寿命
在设计状态下,该类型除氧器的使用寿命为30年。
三、改造周期
对于除氧器三大件(起膜装置、水篦子、液汽网)的改造过程大约需要一周即可完成。